【摘要】：黃土高原地區(qū)是我國蘋果生產(chǎn)的主要產(chǎn)區(qū),但目前該地區(qū)廣泛使用的果園管理方式(清耕制)表現(xiàn)出諸多弊端,主要體現(xiàn)在地表大面積裸露,農(nóng)藥化肥投入量大,遇較大降雨時(shí)易發(fā)生地表徑流而造成水分、養(yǎng)分的流失,連續(xù)的生長消耗導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)匱乏,果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)下降等一系列問題。本研究以渭北旱作蘋果園為研究對象,通過對不同地表覆蓋措施:秸稈覆蓋(CM)、鋸末覆蓋(SM)、森林土覆蓋(FSM)和清耕無覆蓋(CK)處理下土壤理化性質(zhì)、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的測定,進(jìn)一步分析比較不同覆蓋措施下果實(shí)的產(chǎn)量、品質(zhì)及果樹光合特性,探討不同覆蓋模式的綜合效益;同時(shí),針對黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)資源匱乏問題,通過研究,以期篩選出適于該地區(qū)推廣的覆蓋模式,為果園地表覆蓋措施在旱地蘋果栽培中的合理應(yīng)用提供一定的理論支持。本研究取得主要結(jié)論如下:(1)不同覆蓋處理顯著提高0-20 cm土層土壤含水量,以秸稈覆蓋處理效果最好,較對照增幅16.9%～48.46%。不同覆蓋處理較對照能顯著降低0-10 cm土層土壤容重,以秸稈覆蓋處理效果最好,2017～2018年分別較對照降低13.67%和14.93%;同時(shí),不同覆蓋處理較對照土壤pH呈現(xiàn)降低趨勢。(2)不同覆蓋處理較對照均能提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、硝銨態(tài)氮含量,在生育期內(nèi)養(yǎng)分含量隨生育期推進(jìn)呈逐漸降低趨勢。土壤有機(jī)質(zhì)含量提升以秸稈覆蓋處理效果最好,2017～2018年分別較對照平均增加43.81%和43.65%。土壤全氮含量以秸稈覆蓋和鋸末覆蓋處理提升明顯,森林土覆蓋處理次之。整體來看,土壤硝態(tài)氮含量表現(xiàn)為隨土層深度增加而增加,土壤銨態(tài)氮表現(xiàn)為隨土層深度增加而減少。各覆蓋處理較對照均提高或顯著提高了脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性,秸稈覆蓋處理對土壤脲酶活性提升較明顯;森林土覆蓋處理對土壤過氧化氫酶活性提升較明顯。(3)各覆蓋處理較對照處理土壤細(xì)菌(16S rRNA)基因拷貝數(shù)增幅達(dá)18.21%～78.89%;同時(shí),覆蓋還能在一定程度上提升土壤氨氧化(AOA、AOB)、反硝化(nirS、nirK)和固氮(nifH)功能微生物基因豐度,促進(jìn)土壤氮素循環(huán)。利用Illumina高通量測序技術(shù)對不同覆蓋措施下土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)、組成和多樣性研究發(fā)現(xiàn)。α多樣性表明,與對照相比,覆蓋處理提高了土壤細(xì)菌群落的豐富度和多樣性,表現(xiàn)為鋸末覆蓋秸稈覆蓋/森林土覆蓋對照處理;β多樣性分析表明,覆蓋措施可以使土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性發(fā)生顯著變化,其中以鋸末覆蓋處理較對照對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)改變較大。通過在門和綱分類水平上物種注釋,發(fā)現(xiàn)各覆蓋處理土壤優(yōu)勢菌門為變形菌門、酸桿菌門和放線菌門;α變形菌綱、Subgroup_6、β變形菌綱和δ變形菌綱為優(yōu)勢菌綱。(4)兩年內(nèi)各覆蓋處理蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)均得到不同程度的提高。與對照相比,2017、2018年百果重分別平均提高8.3%和16.2%;硬度分別平均提高3.1%和13.1%;可溶性糖含量分別平均提高7.0%和9.7%。此外,覆蓋處理較對照提高了果樹凈光合速率、百葉重以及葉綠素SPAD值。綜上而言,果園覆蓋處理在土壤理化性質(zhì)的改善、土壤微生物豐富度和多樣性的提升、果樹光合效率及產(chǎn)量品質(zhì)的優(yōu)化等方面明顯較清耕無覆蓋好,其中以秸稈覆蓋模式效益相對較好,適于在該地區(qū)推廣。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S661.1;S153;S154.3

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